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Die
vorliegende Erfindung betrifft Maschinen für die Kontrolle und Pflege
von an Straßen
wachsenden Pflanzen gemäß der Präambel von
Anspruch 1, bei denen ein Drehschlegel tragender Rotor durch die
genannten Pflanzen mittels eines Auslegers gefahren wird, der sich
quer von einem fahrenden Traktor oder einem anderen Fahrzeug erstreckt.
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Die
so geschnittenen oder getrimmten Pflanzen können Hecken, kleine Büsche oder
Bodenvegetation am Randstreifen einer Straße sein. Die Letztgenannte
ist die Aufgabe der Erfindung. Sie besteht aus Mischwachstum wie
zum Beispiel Unkräutern, Dornengestrüpp und grobem
Gras, die nahe zum Boden abzuschneiden und als Stroh liegen zu lassen sind.
Der Ausleger ist unveränderbar
als ein gegliederter Rahmen aufgebaut, der sich in einer Ebene quer
zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Hydraulikzylinder
regeln die Reichweite und Höhe
des von dem Fahrzeug entfernten Endes des Auslegers. Ein Träger am Ende
des Auslegers (der Auslegerträger)
bildet einen Grundteil, an dem das Rotorgehäuse befestigt wird, und ein
Hydraulikzylinder kann die Winkelausrichtung des Trägers (und
dadurch des Rotorgehäuses)
in der Ebene quer zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs regeln. Energie vom
Fahrzeug wird zum Antreiben des Rotors zum Beispiel mittels einer
Hydraulikpumpe verwendet, die Druckflüssigkeit durch Schläuche entlang
des Auslegers zu einem Hydraulikmotor am Rotorgehäuse befördert. Typischerweise
fährt das
Fahrzeug nahe der Kante einer Straße, und der Fahrer steuert
die Reichweite und Höhe
des Auslegerendes so, dass die Rotorbaugruppe an den zu schneidenden
Pflanzen angreift. Im Fall eines Randstreifens oder einer Böschung muss
der Rotor, wenn der Schnitt gleichmäßig sein soll, den Oberflächenkonturen
des darunter liegenden Bodens folgen.
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Um
geeigneten Kontakt der Rotorbaugruppe gegen einen Randstreifen oder
eine Böschung
aufrechtzuerhalten, ist es allgemein eingerichtet, das Gewicht der
Rotorbaugruppe durch Regeln der Aufwärtskraft am Auslegerträger zu entlasten,
anstatt seine Position zu regeln. Ein Verfahren in allgemeiner Verwendung
besteht darin, den Hydraulikdruck in dem den Ausleger betätigenden
System mittels eines Hydro-Blasenspeichers einzustellen. Das Ziel
solcher Systeme besteht darin, ausreichende Berührungskraft der Rotorbaugruppe
auf dem Boden bereitzustellen, wenn die Höhe des Bodens in bezug zur
Straße
variiert. Es wird jedoch festgestellt, dass Systeme, die vom Einstellen
des Hydraulikdrucks auf einen bevorzugten Wert abhängen, nur
innerhalb eines begrenzten Bereichs von Ausstreckung oder Anhebung
des Auslegers und von Betriebsbedingungen wirksam sind.
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Hersteller
haben Verbesserungen gesucht und ein Beispiel ist EP-0644076 (Mulag),
in der die Haltewalze des Rotorgehäuses gefedert und ausgelegt
ist, um einen oder mehrere Verschiebungssensoren einzuschließen, die Änderungen
in der Höhe des
Schneidelements über
der Bodenfläche
ermitteln können.
Das Signal von den Sensoren betreibt ein Steuersystem und regelt
kontinuierlich die Auslegerhydraulik mit dem Ziel, einen konstanten
Schub des Auslegerendes auf das Rotorgehäuse aufrecht zu erhalten. Durch ähnliche
Mittel hat GB-2251536 (Turner) das Ziel, die Höhe des Auslegerendes über der Bodenfläche zu steuern.
Solche Verfahren beinhalten proportionale Steuersysteme, die in
den Anschaffungskosten und in Wartung teuer sind und außerdem nichtvertraute
Technik einführen.
In praktischer Anwendung können
sie dazu führen,
dass die Pflanzen auf eine ungleichmäßige Höhe geschnitten werden.
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In
vielen bekannten Verfahren zum Regeln von Berührung der Rotorbaugruppe an
Straßenrandstreifen
wird die Produktivität
durch Störungen
behindert, die durch Hindernisse oder Abwasserkanäle (Gullys)
verursacht werden. Diese erfordern häufige Aufmerksamkeit vom Fahrer
entweder beim Vermeiden oder Wiederherstellen der Zurückbremsaktion, die
sie auslösen
können,
wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit verlangsamt wird.
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Ferner
wird der für
Randstreifenpflege verwendete Schlegelrotor auch für Heckenschneiden verwendet.
Hierfür
versetzen die Auslegerbewegungen, die für Reichweite, Höhe und Winkelausrichtung des
Auslegerträgers
vorgesehen sind, den Fahrer in die Lage, den Schlegelrotor entweder
auf den Randstreifen oder die Seitenfläche oder Oberseite einer Hecke
aufzubringen. Eine jegliche Maßnahme,
die während
Randstreifenschneiden für
Auslegersteuerung getroffen wird, muss während Heckenschneiden deaktiviert
werden, und ihre Komponenten müssen dem
Aufprall auf Zweigen und dergleichen standhalten.
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Vorübergehend
soll ein ganz anderes Feld erwähnt
werden, das Ernten von Feldfrüchten.
Dies unterscheidet sich beträchtlich
von dem Obigen in den Anforderungen zum Abschneiden der Pflanzen. In
Erntemaschinen sind keine Schneidsysteme an einstellbaren Auslegern
angebracht und Ernten erfordert seine eigenen Stile und Abmessungen
von Schneidmechanismen und zum Handhaben des geschnittenen Materials.
In dieser Industrie gibt es jedoch ein Mittel zum Erhalten konsistenter
Stoppellänge,
welches wir hier als das schwebende Schneigerät bezeichnen.
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Beispiele
schwebender Ernteschneidgeräte sind
in Patenten wie zum Beispiel EP-0429381 (Kuhn) oder EP-0876748 (Kuhn)
zu finden, in denen ein Erntearbeitselement in der Lage ist, in
Berührung mit
dem Boden zu lagern, da es von einer Haltestruktur mittels geneigter
Gelenke aufgehängt
ist. Die Gelenklänge
ist ausreichend, um Ablenkung zum Ausgleichen jeglicher erwarteter Änderungen
des Abstands zwischen dem Boden und der Haltestruktur zuzulassen.
Es würde
unpraktikabel sein, einen solchen schwebenden Mechanismus für das oben
beschriebene Randschneidegerät
zu verwenden, da ein beträchtlicher
Schwebebereich zum Vermeiden kontinuierlicher Anpassung der Auslegerhöhe durch den
Fahrer erforderlich wäre.
Gelenke solcher Länge würden unakzeptabel
sein, wenn das Gerät
sich in der Transportposition oder in Gebrauch für Heckenschneiden befinden
würde.
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Ein
anderer Typ eines schwebenden Schneidgeräts ist in Kombinationserntemaschinen
zu finden, in denen ein Schneidbalken am Ende eines langen Arms
befestigt ist, dessen Kufen auf dem Boden lagern. Der Arm wird an
der Kopfstückstruktur geschwenkt.
Patente wie zum Beispiel US-3698164 (Allis-Chalmers) oder US-3886718
(Talbot) beschreiben Systeme, die die Höhe der Kopfstückstruktur zum
Steuern des Abstands zwischen dem Schneidmesser und dem Kopfstück regeln.
Beide Patente verwenden elektrische Kontakte an jedem Ende einer
neutralen Zone. Herstellung von Kontakt dient zum Rückstellen
des Systems in die neutrale Zone. Der Zweck einer Steuerung der
Höhe des
Kopfstücks einer
Kombinationserntemaschine besteht darin, Ausrüstung und Material von dem
Schnidgerät
fern zu halten, wenn es durch Bodenunebenheiten abgelenkt wird.
Der das Schneidgerät
haltende schwebende Arm lagert auf dem Boden, und die einzigen Auswirkungen
der Höhenanpassung
des Kopfstücks auf
das Schneidgerät
sind geringfügig
in der Schneidhöhe,
wenn es auf seinen Kufen schwankt, und geringfügige Winkeländerung.
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Diese
Auswirkungen werden auf eine geringfügige Größe durch Verwendung eines langen schwebenden
Arms und Schwenken desselben an einem Punkt näher dem Gelenk des Kopfstücks reduziert.
Wenn eine Feder mit dem Schneidbalken verknüpft ist, dient diese zum Pressen
der Kufen gegen den Boden, nicht zum Ausbalancieren des Gewichts des
Schneidbalkens. Es ist klar, dass das Kopfstückhöhensteuersystem keine betriebliche
Auswirkung auf die Berührung
des Schneidbalkens gegen den Boden hat – der Schneidbalken würde seine
Funktion gleich gut bei Betriebsunfähigkeit des Steuersystems ausführen.
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In
allen landwirtschaftlichen Feldfruchternteeinrichtungen, die das
Ernteschneidgerät
auf dem Boden positionieren, müssen
nur die Konturvariationen berücksichtigt
werden, die zwischen dem Radstand der Ausrüstung und dem Schneidpunkt
auftreten. Ferner sind Erntesituationen auf kultiviertem Land – relativ
glatt und eben. Folglich sorgen alle schwebenden Aufhängungen
für solche
Schneidgeräte
für Bewegung
von nicht viel mehr als 100 mm. Die Schneidgerätbewegung wird auf eine Haltestruktur
von Stabilität
bezogen, die mit der der Achsen vergleichbar ist.
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Im
Gegensatz hierzu muss Ausrüstung
für die
Pflege von Hecken und Straßenrandstreifen
mit Oberflächen
arbeiten, die auf Höhen,
Tiefen und Spannweiten sein können,
welche sich von der Straße über einen
Bereich von mehreren Metern unterscheiden. Ferner muss das Schneidgerät innerhalb eines
Schwingwinkelbereichs von etwa 270° anpassbar sein. Unvermeidlich
verwendet Hecken- und Randstreifenpflegeausrüstung den Ausleger. Zusätzlich zum
Unterschied des Positionierungsbereichs können Straßenrandstreifen viel unebenere
Konturen als kultiviertes Land aufweisen. Oberflächenunebenheiten aller Arten
sind gewöhnlich,
einschließlich abrupter
Hindernisse und Vertiefungen. Weitere Ursachen von Schwankungen
treten auf, wenn das Trägerfahrzeug über Unebenheiten
in der Straße
hinwegfährt
und beim Querbelasten des Auslegers, das die Tendenz hat, die Fahrzeugreifen
oder Aufhängung
abzulenken. Diese Merkmale erfordern alle kontinuierliche Neupositionierung
des Auslegers, wenn das Trägerfahrzeug
an der Arbeit entlang fährt, bis
zu einem weit größeren Ausmaß als die
Bewegung schwebender Schneidgeräte
bei landwirtschaftlichem Schneiden von Feldfrüchten.
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Diese
Anforderung von kontinuierlicher Auslegeranpassung begrenzt die
Arbeitsgeschwindigkeit von Maschinen, die bekannte Verfahren von
Auslegersteuerung verwenden.
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Dementsprechend
muss solche Ausrüstung bei
Gebrauch in Randstreifenpflege den Schlegelrotor so präzise, schnell
und automatisch wie möglich positionieren,
wenn sie unebenen Boden überquert.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes und wirtschaftliches
Mittel zu schaffen, das den Rotor eines an einem Ausleger angebrachten
Pflanzenschneiders in die Lage versetzt, in einem vorbestimmten
Abstand vom Boden zu arbeiten, in dem ein Steuersystem die Höhe des Auslegerträgers in
bezug zur Spur des Trägerfahrzeugs
regelt. Es ist eine weitere Aufgabe, Mittel zu schaffen, durch die
die Kraft von Bodenberührung
der Rotorbaugruppe kleiner als das Gewicht der Baugruppe ist und
innerhalb eines zulässigen
Kraftbereichs liegt, ungeachtet der Reichweite und Höhe des Auslegers, und
mit welchem Mittel die Maßnahme
verknüpft
ist, Oszillierung bei Ablenkung der Rotorbaugruppe entgegenzuwirken.
Es ist noch eine weitere Aufgabe, für die Inaktivierung und den
Schutz der mehreren genannten Mittel gegen Beschädigung zu sorgen, wenn das
Gerät für andere
Aufgaben als Randstreifenpflege zu verwenden ist.
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Der
vorliegenden Erfindung zufolge, wird ein an einem Ausleger angebrachter
Pflanzenschneider geschaffen, der einen Ausleger, welcher ausgelegt ist,
um in Gebrauch mit einem Trägerfahrzeug
verbunden zu werden und sich quer von diesem zu erstrecken, ein
Rotorgehäuse,
das von dem äußeren Ende
des Auslegers durch einen Auslegerträger aufgehängt ist, Hydraulikmittel zum
Anheben und Absenken des Auslegers und zum Anpassen der Reichweite
desselben, und Steuermittel zum Regeln der Höhe des Auslegerträgers in
Bezug zu der Oberfläche
aufweist, auf der das Trägerfahrzeug
fährt,
wobei der Auslegerträger
mit dem Rotorgehäuse
durch einen Verbindungsmechanismus verbunden ist, der für Bewegung
des Rotorgehäuses
aufwärts
und abwärts in
bezug zu dem Auslegerträger
innerhalb eines Bewegungsbereichs und bei einer konstanten Winkellage
in bezug zu dem Auslegerträger
sorgt, und dass Detektionsmittel vorgesehen sind, um die Bewegung des
Verbindungsmechanismus zu überwachen
und dem Steuermittel ein Signal zu liefern, das die Höhe des Auslegers
regelt und den Verbindungsmechanismus in seinen zulässigen Bewegungsbereich
zurückführt.
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Der
Weg, dem das Rotorgehäuse
im zulässigen
Bewegungsbereich folgt, kann gebogen oder linear sein.
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Vorzugsweise
ist das Rotorgehäuse
mit mindestens einem Bodenberührungselement,
wie zum Beispiel einer Haltewalze, einem Rad oder einer Kufe versehen,
um ein Schneidelement innerhalb des Rotorgehäuses ungeachtet der Bewegung
innerhalb des Verbindungsmechanismus über dem Boden zu halten. Vorzugsweise
ist das Bodenberührungselement
in seiner Position in bezug zum Rotorgehäuse fixiert.
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Zweckdienlich
weist der Verbindungsmechanismus ein Parallelogrammgestänge auf.
Das heißt, er
weist zwei oder mehr Gelenke gleicher Länge auf, die an beiden Enden
und parallel zueinander geschwenkt werden, wobei die Gelenke das
Rotorgehäuse
mit dem Auslegerträger
verbinden. Wie von der Richtung der Schwenkachsen zu sehen, begrenzen
die zwei oder mehr Gelenke gegenüberliegende
Seiten des Parallelogramms.
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Wenn
das Parallelogramm ein Rechteck ist, können die Gelenke senkrecht
zur Ebene des Auslegers sein.
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Vorzugsweise
erstrecken sich die Gelenke des genannten Parallelogrammgestänges von
dem Auslegerträger
in einer Vorwärtsrichtung
in bezug zur Bewegungsrichtung des Trägerfahrzeugs auf der Straße.
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Zweckdienlich
befindet sich der zulässige Bewegungsbereich
des Rotorgehäuses
an dem Parallelogrammgestänge
aufwärts
von der Position, wo die Gelenke ungefähr senkrecht zur Ebene des
Auslegers sind.
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Die
Länge der
Gelenke des genannten Parallelogrammgestänges ist vorzugsweise kleiner
als 300 mm. (An einem Ausleger angebrachte Ausrüstung ist unvariabel aufgebaut,
damit der Ausleger hinter dem Traktor in die Transportposition geschwungen
werden kann. Es ist dann wichtig, dass kein Teil des Rotorgehäuses außerhalb
des Radstands des Traktors vorsteht).
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Ein
alternativer Verbindungsmechanismus zwischen dem Auslegerträger und
dem Rotorgehäuse
kann eine Führungsbahn
sein.
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Noch
ein anderer Verbindungsmechanismus zwischen dem Auslegerträger und
dem Rotorgehäuse
kann aus einem Gelenkarm bestehen, der an dem Rotorgehäuse geschwenkt
wird und auch an dem Auslegerträger
geschwenkt wird, wobei die Achsen beider Drehpunkte parallel zu
der Schneidfläche
des Rotors sind. Zweckdienlich ist das genannte Rotorgehäuse mit
Bodenberührungselementen
sowohl vor als auch hinter dem Schneidelement versehen.
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Vorzugsweise
enthält
der Verbindungsmechanismus Mittel zum teilweisen Ausbalancieren
des Gewichts des Rotorgehäuses,
zum Beispiel durch eine Feder. Positionieren einer solchen Feder
in bezug zu dem Weg, der in dem zulässigen Bewegungsbereiche verfolgt
wird, kann eingerichtet sein, um die vertikale Komponente der Ausbalancierungskraft
zu verstärken,
wenn die Federlänge
zunimmt.
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Vorzugsweise
weist der Verbindungsmechanismus Dämpfungsmittel auf, um Oszillationsbewegung
des Rotorgehäuses
nach seiner Verschiebung zu reduzieren oder zu verhindern.
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Vorzugsweise
ist die Schwerkraftmitte des den Verbindungsmechanismus einschließenden Rotorgehäuses im
wesentlichen unter der horizontalen Achse positioniert, an der sie
an dem Auslegerträger schwenkt.
(Bei wesentlicher Ausbalancierung, wie oben aufgeführt, für das Gewicht
des Rotorgehäuses,
ist es nützlich,
sicherzustellen, dass die verbleibende Kraft auf dem Boden gleichmäßig zwischen den
Bodenberührungsmitteln
verteilt wird. Es wird festgestellt, dass infolgedessen das Rotorgehäuse einfach
Bodenkonturen folgt, ohne Kippfehler hervorzurufen, für deren
Erfassung Sensoren und Korrektur weitere Systeme benötigt werden
könnten).
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Vorzugsweise
sind Detektionsmittel zum Überwachen
der Bewegung des Verbindungsmechanismus und zum Liefern eines Signals
an das Steuermittel vorgesehen, welches die Anhebung des Auslegern
regelt und den Verbindungsmechanismus in seinen zulässigen Bewegungsbereich
zurückstellt.
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Vorzugsweise
besteht das Detektionsmittel aus Schaltern, die nahe jedem Ende
des erlaubten Bewegungsbereichs angeordnet sind. Auslösen eines
Schalters veranlasst das Betätigungsmittel,
den Winkel der Auslegeranhebung ausreichend zu verschieben, um den
Verbindungsmechanismus ausreichend in den erlaubten Bewegungsbereich
zurückzustellen.
Die Schalter sind vorzugsweise elektrische Ein-Aus-Schalter.
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Zweckdienlich
ist ein Sicherheitsausschalter vorgesehen, der arbeitet, um Anhebung
des Auslegers auf einen vorbestimmten gefährlichen Winkel zu verhindern.
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Jedes
der genannten Betätigungsmittel
kann ein elektrisch betätigtes
Ventil beinhalten, das Einlassen oder Austreten von unter Druck
stehender Hydraulikflüssigkeit
in oder aus der Öffnung
oder den Öffnungen
des Zylinders verursacht, welcher Anheben oder Absenken des Auslegers
verursacht.
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Ein
Beispiel der Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die folgenden
Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
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1 ein
Rotorgehäuse
befestigt an einem angelenkten Ausleger zeigt, der sich von einem
Traktor erstreckt, wobei eine Rückansicht
des Traktors dargestellt ist;
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2 und 3 Endansichten
des Rotorgehäuses
sind, die den Verbindungsmechanismus in zwei verschiedenen Positionen
zeigen;
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4 eine
Ansicht von oben des Rotorgehäuses
und des Verbindungsmechanismus ist;
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5 eine
grafische Darstellung der Vernetzungen des Steuersystems ist;
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6 eine
Seitenansicht eines weiteren Beispiels eines Verbindungsmechanismus
gemäß der Erfindung
ist;
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7 eine
Teilschnittansicht eines Teils des Verbindungsmechanismus von 6 ist;
und
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8 und 9 Endansichten
des Rotorgehäuses
sind, die ein anderes Beispiel des Verbindungsmechanismus in zwei
verschiedenen Positionen zeigen.
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1 ist
eine Rückansicht
eines Traktors 1, an dem eine Randstreifen- und Heckenschneidemaschine 2 angebracht
ist, von der der Ausleger 3 vorsteht. Das Rotorgehäuse 5 wird
von dem Ausleger 3 gehalten. Der Hydraulikzylinder 16 bestimmt
den Höhenwinkel
des Auslegers 3.
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In
dieser Beschreibung umfassen Verweise auf den Auslegerträger 6 Komponenten
der Rotorgehäusebaugruppe,
die starr an Komponenten befestigt sind, welche allgemein Teil der
Auslegerbaugruppe bilden sollen.
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Die 2, 3 und 4 zeigen
den Auslegerträger 6 am
Ende des Auslegers 3. Der Verbindungsmechanismus zwischen
dem Auslegerträger 6 und
dem Rotorgehäuse 5 ist
ein Paar paralleler Gelenke 7 und 8. Die Gelenke 7 und 8 werden
durch Stifte 9 und 10 zu dem Auslegerträger 6 geschwenkt, welche
in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen vertikal ist,
wenn der Traktor 1 sich auf ebenem Boden befindet. Im vorliegenden
Beispiel beträgt
die Länge
der Gelenke 7 und 8 150 mm.
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Eine
Walze 11 hält
die Rotorbaugruppe 5 durch Berührung mit dem Boden 12.
Die Berührungskraft
auf dem Boden 12 wird von dem Gewicht der Rotorbaugruppe 5 durch
die Feder 26 reduziert, welche eine Vorrichtung (obwohl
nicht in den Figuren gezeigt) zum Dämpfen von Vibrationsbewegung
des Verbindungsmechanismus enthält.
Die Anstoßpunkte
der Feder 26 werden gewählt,
um eine zunehmende vertikale Komponente ihres Schubs zu liefern, wenn
der Winkel der Gelenke 7 und 8 von der Horizontalen
ansteigt. Die Auswirkung besteht darin, teilweise Schubreduzierung
auszugleichen, wenn die Federlänge
zunimmt. In dem beschriebenen Beispiel ist die Vorrichtung zum Dämpfen von
Vibrationsbewegung innerhalb der Feder 26 angeordnet und
ist ein Teleskophydraulikdämpfer.
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Obwohl
die einzelne Rolle 11 in einem gewissen Abstand hinter
den am Rotor angebrachten Schlegeln positioniert ist, definiert
sie den Abstand der Schlegelspitzen vom Boden 12, da das
Parallelogrammgestänge 7 und 8 sicherstellt,
dass die Ausrichtung des Rotorgehäuses 5 bei Ablenkung
des Gestänges
unverändert
bleibt.
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3 stellt
einen Erdhügel
im Randstreifen dar. Der Auslegerträger 6 bleibt auf der
gleichen Höhe
in bezug zur Straße,
aber das Rotorgehäuse 5 ist
in der Lage gewesen, den Erdhügel
durch Ablenken der Gelenke 7 und 8 hinaufzulaufen.
Die Schneidlänge
der Pflanzen ist durch stetigen Kontakt der Rolle 11 auf
dem Boden 12 aufrechterhalten worden.
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Wie
in der Figur gezeichnet, ist ein erlaubter Bewegungsbereich der
Gelenke 7 und 8 vorhanden, der sich von etwas
unterhalb der Horizontalen zu einer Aufwärtswinkelverschiebung von etwa
80° in bezug
zum Auslegerträger 6 erstreckt.
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Mikroschalter 21 und 22 sind
in solchen Positionen vorgesehen, dass 21 betätigt wird,
wenn die Gelenke 7 und 8 sich nahe dem horizontalen
Ende des erlaubten Bewegungsbereichs befinden, und 22 betätigt wird,
wenn sich die Gelenke 7 und 8 nahe dem oberen
Ende des erlaubten Bewegungsbereichs befinden.
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Wenn
das Rotorgehäuse 5 und
der Auslegerträger 6 in
relativer Position schwanken, ändert sich
die Länge
der Feder 26, und ihr teilweises Ausbalancieren des Gewichts
des Rotorgehäuses 5 variiert.
Folglich variiert die Angriffskraft der Walze 11 gegen
den Boden 12 innerhalb eines zulässigen Kraftbereichs, der dem
erlaubten Bewegungsbereich der Gelenke 7 und 8 entspricht.
Es ist in praktischen Versuchen festgestellt worden, dass Variationen
innerhalb dieses erlaubten Kraftbereichs keine erfassbare Auswirkung
auf das Endergebnis haben. Sie ist wirksam als ein einfaches Mittel
zum Aufrechterhalten des erforderlichen Bodenkontakts.
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Während Vorrücken des
Rotorgehäuses 5 entlang
kleiner und mäßiger Änderungen
in der Bodenhöhe
schwanken die Positionen der Gelenke 7 und 8,
sie bleiben jedoch innerhalb des erlaubten Bewegungsbereichs. Folglich
hält der
Ausleger 3 seine Ausrichtung unverändert und der Auslegerträger 6 behält eine
konstante Höhe
in bezug zur Straße.
In diesem Zustand bleiben die Auslegerdrehpunkte ortsfest und schwingungs-
und abnutzungsfrei, und es wird keine Hydraulikenergie beim Vornehmen
von Anpassungen an der Anhebung des Auslegers verbraucht.
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Sollte
das Rotorgehäuse 5 jedoch
auf seiner Walze 11 eine Bodenabschrägung hinauf- oder hinablaufen,
die ausreicht, um die Gelenke 7 oder 8 zu einem
Ende des erlaubten Bewegungsbereichs zu bringen, wird einer der
Mikroschalter 21 oder 22 betätigt.
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Die
Mikroschalter 21 und 22 sind an das Hydrauliksteuerzentrum 14 der
Maschine 2 angeschlossen. Zur Deutlichkeit ist dies in 5 getrennt
von der Maschine 2 gezeigt.
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Betrieb
des Mikroschalters 22 veranlasst Öffnung eines Solenoidventils 25.
Dies lässt
Druckhydraulikflüssigkeit
zum Ende 23 des Zylinders 16 ein, welcher Anheben
des Auslegers 3 veranlasst. Sofort fällt der Winkel der Gelenke 7 und 8 unter
80 Grad, wobei der Mikroschalter 22 gelöst und das Ventil 25 geschlossen
wird. Die Auswirkung besteht in der automatischen Rückstellung
der Höhe
des Auslegerträgers 6 in
den zulässigen
Bewegungsbereich.
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Pflanzenschneiden
wird an der neuen Position des Auslegerträgers 6 fortgesetzt,
bis eine bedeutende Änderung
in der Bodenhöhe
in bezug zur Straße
erneut die Gelenke 7 und 8 veranlasst, eine Grenze
des erlaubten Bewegungsbereichs zu erreichen.
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Sollten
die Gelenke 7 und 8 den Mikroschalter 21 am
Ende des erlaubten Bewegungsbereichs betätigen, ist die Folge der Betrieb
des Solenoidventils 15, welches Druckhydraulikflüssigkeit
von dem Ende 23 des Zylinders 16 freigibt. Dieses
veranlasst Absenken des Auslegers 3, um die Position der
Gelenke 7 und 8 völlig innerhalb des erlaubten
Betriebsbereichs wieder herzustellen. Im vorliegenden Beispiel ist
das Ende 24 des Zylinders 16 an eine Niederdruckentlüftung angeschlossen.
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In
dem obigen Beispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungsmechanismus
gibt es keine Maßnahme
für die
Bedienungsperson, Steuercharakteristiken gemäß der Beschaffenheit des geschnittenen
Materials oder der Geometrie des Standorts anzupassen. Zum Beispiel
hat es sich als nützlich
herausgestellt, die Bodenberührungskraft
der Walze 11 zu erhöhen,
wenn die Pflanzen lang und hölzern
sind oder wenn eine verlängerte
Arbeit auf Böschungen mit
steilen Seiten vorzunehmen ist. Es ist festgestellt worden, dass
die Variation in der Bodenberührungskraft
um so kleiner ist, je kleiner der erlaubte Bewegungsbereich ist,
aber natürlich
wird die Häufigkeit von
Auslegerkorrektur erhöht,
wenn der Bewegungsbereich verkleinert wird. Daher sind in dem nun
zu beschreibenden Beispiel Maßnahmen
getroffen, damit der erlaubte Bewegungsbereich und die mittlere Kraft
von Bodenberührung
einstellbar ist.
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Das
weitere Beispiel unterscheidet sich von dem bereits beschriebenen
in der Anbringung und Betätigung
der Mikroschalter 21 und 22 und ist in den 6 und 7 dargestellt.
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Die
beiden Mikroschalter 21 und 22 sind parallel,
wie gezeigt, an einem Träger 37 angebracht.
In 6 verdeckt der Mikroschalter 22 den Schalter 21. Die
Position des Trägers 37 ist
zu dem Zweck anpassbar, die Mikroschalter 21 und 22 für optimale
Tätigkeit
einzustellen, die durch Schrauben 38 und 39 durch
geschlitzte Löcher
befestigt sind. Der Träger 37 ist
an einem Ende zu einem Zeiger 36 ausgebildet, auch als
V markiert, der angeordnet ist, um in einer Linie mit den Kontaktrollen
der Mikroschalter 21 und 22 zu sein.
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Nockenplatten 31 und 32 betätigen jeweils die
Mikroschalter 21 und 22, wobei jede Nockenplatte an
der Welle 10 des Gelenks 8 geschwenkt wird. Die Nockenplatten 31 und 32 werden
durch eine Einstellschraube 35 zusammengeklemmt, die durch
einen Schlitz in der Nockenplatte 32 hindurchgeht, wodurch der
Winkel zwischen den Nockenplatten 31 und 32 angepasst
und verriegelt werden kann. Durch dieses Mittel wird eine Bezugsmarkierung
X auf der Nockenplatte 31 durch die Bedienungsperson gegen
eine auf der Nockenplatte 32 markierte Indexskala gesetzt.
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Es
wird durch Bezugnahme auf 6 verstanden
werden, dass Einstellung des Winkels zwischen den Nockenplatten 31 und 32 den
Abstand zwischen den Nockenschultern bestimmt, die die jeweiligen
Mikroschalter 21 und 22 ergreifen. Folglich bestimmt
die genannte Anpassung das Ausmaß des erlaubten Bewegungsbereichs
der Gelenke 7 und 8.
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Wenn
die Nockenplatten 31 und 32 in dem gewählten Winkelverhältnis aneinander
verriegelt worden sind, werden sie an der Welle 10 des
Gelenks 8 mittels einer Klemmschraube 33 befestigt,
die auf einer Scheibe 34 lagert. Die Bedienungsperson muss jedoch
die korrekte Ausrichtung der Einspannung beachten, da sie den Anteil
der Ablenkungsspanne der Feder 26 bestimmt, die durch den
erlaubten Bewegungsbereich der Gelenke 7 und 8 verwendet
wird; folglich beeinflusst sie die mittlere Bodenberührungskraft
der Walze 11. Zum Unterstützen der Bedienungsperson in
diesem Zusammenhang ist die Nockenplatte 32 mit einer Bezugsmarkierung
Y graviert, die mit dem auch mit V markierten Zeiger 36 in
Bezug zu setzen ist. Die Bedienungsperson sollte sicherstellen,
dass beim Verriegeln der Nockenplatten 31 und 32 an
der Welle 10 mit Hilfe der Markierung Y und des Zeigers 36,
die Gelenke 7 und 8 sich in einer Bezugsposition
befinden, die durch die Ausrichtung der Verriegelungslöcher 40 bestimmt
wird.
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Im
vorliegenden Beispiel, wie in 6 gezeigt
ist, ist die Feder 26 durch einen Bund 41 mit
direkten Anpassungsmitteln versehen.
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Die 8 und 9 zeigen
ein Beispiel der Erfindung, das einen Führungsweg als den Verbindungsmechanismus
verwendet. Wie im Fall der 2 und 3 zeigen
sie den Verbindungsmechanismus in zwei Zuständen, wenn Verschiebung durch unterschiedliche
Abstände
zwischen dem Auslegerträger 6 und
dem Boden 12 verursacht wird.
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Der
Auslegerträger 6 ist
ausgelegt, um einen Halter 6a zu bilden, an dem ein Paar
paralleler Führungsstäbe 50 befestigt
ist, von denen einer in den Figuren gezeigt und der andere von der
Sicht verborgen ist. Die Führungsstäbe 50 sind
in einem Winkel zu dem horizontalen Drehpunkt 29 eingestellt,
wie in den Figuren angezeigt ist.
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Jeder
Führungsstab 50 umfasst
zwei Gleithülsen 51, 52,
die am Rotorgehäuse 5 befestigt
sind. Daher, wenn das Rotorgehäuse 5 nach
oben oder nach unten verschoben wird, wird sein Weg durch die vier
Hülsen 51 und 52 beschränkt, die
auf den parallelen Führungsstäben 50 gleiten.
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Wie
im ersten Beispiel bleibt die Ausrichtung des Rotorgehäuses 5 unverändert, wenn
der Verbindungsmechanismus verschoben wird. Die voreingestellte
Schneidhöhe
des Rotors 55 ist immer die gleiche, wie durch die Berührung der
Walze 11 auf dem Boden 12 definiert wird.
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Eine
Zunge 53 ist an einer der Hülsen 52 befestigt.
Nahe jedem Ende ihrer Bewegungsspanne betätigt die Zunge 53 entweder
den Mikroschalter 21 oder den Mikroschalter 22.
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Ein
Bügel 54 ist
in dem Raum zwischen den beiden Hülsen 52 eingesetzt.
Jedes Bein des Bügels 54 ist
an einer der Hülsen 52 befestigt,
und die Brücke
des Bügels 54 erstreckt
sich wie gezeigt über
den Halter 6a. Eine Feder 26 ist zwischen der
Brücke
des Bügels 54 und
einem Teil des Halters 6a zusammengedrückt, wie in den 8 und 9 angezeigt
ist. Durch die Feder 26 ausgeübte Kraft wirkt teilweise zum
Ausbalancieren des Gewichts der Rotorgehäusebaugruppe 5. Obwohl
nicht in der Figur gezeigt, ist ein Hydraulikdämpfer innerhalb der Feder 26 installiert,
um eine jegliche Neigung des Rotorgehäuses 5 zu steuern,
nach plötzlicher
Verschiebung zu vibrieren.
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Es
wird erkannt werden, dass sich dieses Beispiel in der gleichen Weise
wie das oben beschriebenen Beispiel verhält. Die Bewegungsspanne der
Zunge 53 zwischen den Mikroschaltern 21 und 22 bestimmt
den erlaubten Bewegungsbereich des Gehäuses 5 in bezog zum
Auslegerträger 6.
Kontakt mit einem der Mikroschalter 21 oder 22 erzeugt
ein Signal, das das Hydrauliksteuerzentrum 14 veranlasst, den
Ausleger 3 zum Rückstellen
der Position des Verbindungsmechanismus völlig innerhalb des erlaubten
Bereichs anzupassen.
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Zum
Darstellen der Wirksamkeit der Erfindung, wurde das Trägerfahrzeug
neben eine Plattformwaage gefahren, wodurch die Bodenwalze 11 auf
der Plattformwaage lagern gelassen wurde. Dadurch wurde die Bodenberührungskraft
beim Vorrücken
des Trägerfahrzeugs
gemessen. Es wurde demonstriert, dass die Bodenberührungskraft
unabhängig
von der Ausstreckungslänge
des Auslegers war. Wenn die Räder
des Trägerfahrzeugs über Hindernisse
führen,
die zum Absetzen des Fahrzeugkurses angeordnet waren, wurde demonstriert,
dass der Bodenberührungsdruck
des Rotorkopfs vom Winkel des Auslegers unabhängig war.
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Wiederholte
Durchgänge über die
Plattformbrücke
unter Verwendung verschiedener Einstellungen der Nockenplatten 31 und 32 bestätigten die
Gültigkeit
der Indexmarkierungen auf den Nockenplatten.
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Bei
Betrachtung der Steuerung des Auslegers 3 in bezug zu Höhenunterschieden
zwischen dem Randstreifen und der Straße sollte festgestellt werden,
dass ähnliche
Auswirkungen und Reaktionen auftreten, wenn der Randstreifen und
die Straße auf
der gleichen Höhe
sind, aber Oberflächenunebenheiten
Kippen des Traktors 1 zur Seite veranlassen. In ähnlicher
Weise können
Aasstreckung oder Änderungen
in der Belastung des Auslegers 3 den Traktor 1 gemäß der Federung
seiner Reifen ablenken. Bei einer jeglichen solchen Aktion ist die
Folge eine Verschiebung im Abstand zwischen dem Auslegerträger 6 und
dem Randstreifen 12. Wenn die Verschiebung verursacht,
dass das Parallelogrammgestänge 7 und 8 einen
der Mikroschalter 21 oder 22 erreicht, dann wird
der Zylinder 16 sofort betätigt, um den Ausleger 3 zum
Ausgleichen von Kippen des Traktors 1 anzupassen.
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Es
ist einfach, die elektrischen Verbindungen so anzuordnen, dass der
Fahrer das beschriebene Steuersystem ausschalten kann, wenn er vollständige manuelle
Steuerung des Auslegers 3 erhalten will, zum Beispiel,
wenn der Randstreifen durch eine Farmeinfahrtsstraße unterbrochen
ist.
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Die
Vorteile dieses schwebenden Steuersystems einer Geschwindigkeit,
wie von den beschriebenen Beispielen zu sehen ist, sind wie folgt.
Das Schneidelement arbeitet immer auf der Höhe, die durch die Bodenwalze 11 eingestellt
wird, welche den Boden mit einer wesentlich kleineren Kraft als
dem Gewicht der Rotorbaugruppe 5 berührt. Ein großer Teil
des Betriebs des Geräts
erfolgt innerhalb einer Bewegungszone, wo keine korrigierende Tätigkeit des
Auslegersystems erforderlich ist. Wenn korrigierende Aktion benötigt wird,
wird der Ausleger in einer Aktion um eine feststehende Größe verschoben.
Das System verwendet einfache Komponenten und ist einfach zu warten.
Seine Kompaktheit bedeutet, dass die Ausrüstung in der Transportposition
hinter dem Traktor ohne Schwierigkeiten getragen werden kann und
für Heckenschneiden
lediglich durch Verriegeln des Gestängemechanismus verwendet werden kann.
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Es
ist festgestellt worden, dass die Ausbalancierungsfeder 26 und
der zugehörige
Dämpfer
gewählt
werden können,
um zu veranlassen, dass die Fallgeschwindigkeit des Rotorgehäuses 5 ausreichend
langsam ist, um durch Abwasserkanäle verursachte Betriebsschwierigkeiten
zu überwinden.
Diese werden oft über
Randstreifen geschnitten, um Oberflächenwasser in einen Graben
ablaufen zu lassen. Das Rotorgehäuse
kann sie unbehindert überqueren,
da es einen relativ kleinen Abstand innerhalb seines erlaubten Bewegungsbereichs
während
der Zeit abfällt,
die zum Überqueren
des Abwasserkanals benötigt
wird. In bereits bekannten Systemen kann das Rotorgehäuse durch
einen Abwasserkanal eingefangen werden, wodurch der Rückbremsmechanismus
des Auslegers betätigt
wird.
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Der
Rückbremsmechanismus
des Auslegers typischer Randstreifenschneidausrüstung basiert auf Konstruktionen,
in denen die Auslegerbaugruppe um eine aufrechte Achse schwenken
kann, wenn das Rotorgehäuse
gezwungenermaßen
in bezug zum Trägerfahrzeug
nach hinten gedrückt
wird. Die Kraft, die benötigt
wird, um das Rotorgehäuse
so zurückzuschieben,
wird durch ein druckempfindliches Ventil bestimmt, das an einem
Stoßheber
befestigt ist, welcher den Ausleger in der Ebene quer zur Bewegungsrichtung
des Trägerfahrzeugs
hält. Gewöhnlich wird
so aus dem Stoßheber ausgestoßene Flüssigkeit
dem Auslegerhubzylinder 16 zugeführt, der sowohl Anheben als
auch Rückwärtsbewegen
des Rotorgehäuses
verursacht.
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Durch
Verwendung des Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Tätigkeit
des Rückbremsmechanismus
verbessert. Da das vollständige Gewicht
des Auslegers 3, dem die Druckkraft in der Feder 26 hinzugefügt wird,
direkt mit dem Kolben des Zylinders 16 gekoppelt ist, folgt
einem Rückbremsereignis
immer eine unmittelbare Rückstellung
des Rotorgehäuses 5 auf
Normalbetrieb.
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Zum
Maximieren der Fähigkeit,
abrupte Vertiefungen zu überqueren,
sollte die Feder 26 einen großen Anteil des Gewichts des
Rotorgehäuses 5 ausbalancieren.
In diesem Zustand ist es vorteilhaft, einzurichten, dass die Schwerkraftmitte
der Rotorgehäusebaugruppe
vertikal unter dem horizontalen Drehpunkt 29 (1)
liegt, um den der Auslegerträger 6 gewinkelt
werden kann.
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Bekannter
Praxis zufolge, weist das Rotorgehäuse 5 Kopfabwinkelmaßnahmen
um den Drehpunkt 29 auf, damit es Kontakt mit der Oberfläche eines
Randstreifens aufrechterhalten kann, der von der Straße hinauf
oder hinab geneigt ist. Der Auslegerträger 6 ist durch einen
doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 27 (1)
steuerbar. Wenn das oben beschriebene Randstreifenschneide-Steuersystem
in Aktion ist, sind beide Öffnungen
des Zylinders 27 für Abfluss
angeschlossen, wobei der Auslegerträger 6 frei gelassen
wird, um gemäß der Einsinkung
der Walze 11 des Rotorgehäuses 5 auf dem Boden
zu kippen.
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Wenn
das Randstreifenschneide-Steuersystem ausgeschaltet ist, wird Hydrauliksteuerung
zum Zylinder 27 und Auslegerträger 6 wieder hergestellt, und
der Fahrer kann dann den Schneidkopf 5 gegen eine Oberfläche wie
zum Beispiel eine Heckenseitenfläche
ausrichten.
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Ferner
muss der Fahrer natürlich
beim Wechsel von Randstreifenschneiden zu Heckenschneiden die Position
der Walze 11 anpassen und das Parallelogrammgestänge 7 und
8 zum Verhindern seiner Ablenkung festspannen. Zu diesem Zweck schaffen
wir im vorliegenden Beispiel eine Verriegelungsbefestigung (Stifte
in Löchern 40 in 6)
auf der Seite des Gestänges.
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Hinsichtlich
Mitteln zum Festspannen des Gestänges
wird erkannt werden, dass Alternativen gleichermaßen wirksam
sein würden,
einschließlich Vorrichtungen,
die von der Kabine oder automatisch mit Rückstellung der Hydraulikautomatiksteuerung zum
Zylinder 6 betätigt
werden.
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Wenn
es erforderlich ist, die Ausrüstung
allein für
extensive Heckenschneidearbeit anzupassen, kann der Verbindungsmechanismus
vom Auslegerträger 6 zum
Rotorgehäuse 5 ausgelegt
werden, um durch einen Gegenstand feststehender Abmessungen ersetzbar
zu sein.
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In
dem beschriebenen Beispiel kann ein Verriegelungsstift in die Löcher 40 (6)
eingesetzt werden, um den zugehörigen
Verbindungsmechanismus zu verriegeln. Es wird erkannt werden, dass
die Bedienungsperson vor Einsetzen des Verriegelungsstifts das Steuersystem
deaktivieren und vorzugsweise die mechanische Energieeingabe zur
Randstreifenschneidemaschine 2 abstellen muss. Es wird
festgestellt werden, dass, wenn der Verriegelungsstift sich in Position
befindet, der Schalter 22 geschlossen gehalten wird. Dementsprechend
sollte die Bedienungsperson das Steuersystem nicht wieder aktivieren
und die Energie nicht wieder einschalten, während sich der Verriegelungsstift
in seiner Position befindet. Wenn dies unbeabsichtigt geschieht,
würde der
Hydraulikzylinder 16 zu seiner größten Ausstreckung ausfahren,
wobei der Ausleger zu seiner obersten Grenze angehoben und wahrscheinlich Schaden,
möglicherweise
Verletzung verursacht werden würde.
Insbesondere würde
Gefahr entstehen, wenn sich der Schneidkopf 5 nahe zum
Traktor 1 befinden würde.
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Es
ist jedoch ein zusätzlicher
Schalter (nicht gezeigt) vorgesehen, der das Steuersystem ausschaltet,
bevor der Ausleger 3 auf einen gefährlichen Winkel angehoben werden
kann. Der Schalter wird bei einer bestimmten Anhebung des ersten
Arms des Auslegers 3 betätigt, d. h. der Arm näher zur
Maschine 2. Der Schalter wird angepasst, zu arbeiten, wenn der
Schneidkopf 5 sich nahe dem Traktor 1 befindet und
der Schneidkopf 5 auf einer Höhe mit der Oberseite der Straßenräder ist,
die in 1 gezeigt sind. Es ist klar, dass, wenn der Schneidkopf 5 sich
in einem gewissen Abstand von dem Traktor 1 befindet, er
auf eine größere Höhe angehoben
werden kann, ohne dass der erste Arm des Auslegers 3 den
Betätigungspunkt
des zusätzlichen
Schalters erreicht.
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Der
Pflanzenschneider der vorliegenden Erfindung hat sich als wirksam
beim Aufrechterhalten von Bodenberührungskraft innerhalb eines
erforderlichen Bereichs bei einem jeglichen Abstand, einer jeglichen
Höhe und
Neigung des Randstreifens herausgestellt. Dies, zusammen mit dem
Erfolg beim Überqueren
von Abwasserkanälen
und schneller automatischer Rückkehr
von Rückbremsen,
vereinfacht Randstreifenschneiden bei einer größeren Geschwindigkeit als bekannte
Systeme. Es ist auch festgestellt worden, dass der Fahrer durch
Verwenden des Pflanzenschneiders der vorliegenden Erfindung dem
Fahren erhöhte
Aufmerksamkeit im Unterschied zu kontinuierlicher Anpassung des
Auslegers schenken kann. Es gibt Verbesserungen sowohl in Betriebskosten
als auch Sicherheit.
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Es
wird erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung auf andere Typen
einer Rotoranordnung als die in den Figuren angewendet werden kann.
Sie ist zum Beispiel auf einen Schlegelkopf vertikaler Achse anwendbar.
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Obwohl
es bevorzugt ist, ein schwebendes Steuersystem einer Geschwindigkeit
zum Regeln der Anhebung des Auslegers 3 zu verwenden, wird
verstanden werden, dass die Erfindung andere Mittel zum Erfassen
der Position des Verbindungsmechanismus innerhalb seines erlaubten
Bereichs verwenden kann. Signale von diesen Detektoren können die Anhebung
des Auslegers 3 durch Anwendung anderer Steuertypen als
die in dem obigen Beispiel angeführten
korrigieren. Zum Beispiel könnte
ein Stellungsgeber die Position des Verbindungsmechanismus signalisieren
und seine Ausgabe könnte
einen Proportionalkontroller betätigen,
um die Anhebung des Auslegers 3 kontinuierlich zu regeln.
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Es
wird verstanden werden, dass im technischen Gebiet bekannte Ausarbeitungen
in Verbindung mit der Erfindung, zum Beispiel Sensoren vor oder
an den Enden des Rotorgehäuses
5 zum Signalisieren des Vorliegens von Hindernissen (wie zum Beispiel
unsichere Nähe
zum Rad des Trägerfahrzeugs 1),
oder Kufen oder Walzen verwendet werden können, die zum Ablenken des
Rotorgehäuses 5 von Hindernissen
positioniert sind.
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Die
Anbringung und Konstruktion des Auslegers 3 kann derart
sein, dass er zu einer Seite des Trägerfahrzeugs und des Rotorgehäuses 5 geschwungen
werden kann, das angeordnet ist, um nach vorne zu zeigen, egal auf
welcher Seite des Fahrzeugs es positioniert ist.